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Inventory control under environmental considerations

García Alvarado, Marthy Stívaliz (2016). Inventory control under environmental considerations. Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Sustainable development focuses on three axes: economic, social and environmental development. Since previous efforts were concentrated on cost reduction strategies, managers are now confronted with greater threats. They still have to supply the right quantities at the right moment at minimum cost while making environmental and societal improvements. In light of these new challenges, inventory control might offer an effective solution to integrate the sustainability issues. This work highlights the role of inventory control in achieving sustainable objectives.

Our aim is to advance understanding of the potential of inventory control in the quest of building sustainable supply chains. In Chapter 1, we found that while the understanding of the effect of sustainable considerations at the strategic level is more mature, at the tactical level it is in its infancy. There is little or no knowledge about the role of inventory control in regard to sustainable development. Our aim is to contribute in filling the gaps. In Chapter 2, we explored how to incorporate environmental policies into inventory control. To this end, we studied an infinite horizon inventory problem with remanufacturing subject to carbon abatement regulations. We provided insights into the structure of new inventory and carbon management policies. Ultimately, we showed the economic and environmental advantages from restructured inventory policies. In Chapter 3, we extended our results to a finite horizon context. We addressed the effect of environmental parameters on production planning, and on inventory control decisions. The proposed model brought out the computational issues of the added complexities. A metaheuristic approach is then proposed. In Chapter 4, we investigated combining strategic and tactical planning. We stressed the financial and environmental benefits of such an integrated approach. Finally, we conclude this thesis with our general conclusion which brings together lessons learned and points out further perspectives.

This thesis provides a comprehensive understanding of the benefits of inventory control to improve the sustainable performance of firms. Our findings enable us to place inventory control as a complementary approach to emission mitigation and cost control. Inventory policies must be redesigned to cope with environmental policies and to transform regulations into opportunities. Ultimately, this restructuring would 1) give more flexibility to the firm to respond to additional uncertainties from environmental issues, 2) balance production capacities, demand, and environmental requirements, and 3) release the potential of the carbon market to maximize the long-term profit while minimizing the environmental effects of production processes. Besides, our findings present multiple practical implications. Firstly, decision-makers can foresee threatening situations. Secondly, policy-makers can take advantage of our findings to define more appropriate enforcement levels. Finally, communities with carbon intensive businesses would benefit from a reduction in the environmental impact of manufacturing activities.

Titre traduit

Méthodes de gestion de stock sous des considérations environnementales

Résumé traduit

Le développement durable est basé sur trois axes : le développement économique, social et environnemental. Étant donné que les efforts traditionnels ont été principalement centrés sur la dimension économique, les gestionnaires sont aujourd’hui confrontés à de plus grands défis. Ils doivent fournir les bonnes quantités aux bons moments tout en minimisant les coûts et en réduisant les impacts environnementaux et sociaux. À la lumière de ces nouveaux défis, la gestion des stocks pourrait offrir une solution efficace pour intégrer les principes du développement durable. Ce travail met en évidence le rôle de la gestion des stocks dans l’accomplissement des objectifs de durabilité.

Notre objectif est de faire évoluer la connaissance du potentiel de la gestion des stocks dans la quête de chaînes d’approvisionnement durables. Dans le Chapitre 1, nous avons identifié que la compréhension de l’effet des considérations durables au niveau stratégique est déjà à un stade avancé. Cependant, au niveau tactique et opérationnel, elle n’en est qu’à son début. Il y a peu ou pas de travaux sur le rôle de la gestion des stocks à l’atteinte des objectifs du développement durable. Ces lacunes dans les connaissances sont comblées dans les chapitres suivants. Le Chapitre 2 vise à explorer la manière d’incorporer les politiques environnementales dans la gestion des stocks. À cette fin, nous avons étudié un problème de gestion des stocks à horizon infini considérant la remise à neuf et soumis à une réglementation de réduction des émissions de carbone. Nous avons fourni un aperçu sur la structure des nouvelles politiques de gestion des stocks et de carbone. Finalement, nous avons mis en valeur les avantages économiques et environnementaux de la restructuration des politiques de gestion des stocks. Dans le Chapitre 3, nous avons étendu nos résultats à un contexte d’horizon fini. Nous avons abordé l’effet des paramètres environnementaux sur la planification de la production et les décisions de gestion des stocks. Le modèle fourni a fait ressortir les difficultés de résolution causées par la complexité du problème traité. Une approche méta-heuristique a été proposée. Dans le Chapitre 4, nous avons étudié la combinaison des planifications stratégique et tactique. Nous avons souligné les avantages financiers et environnementaux d’une telle approche intégrée. Enfin, nous présentons les conclusions qui rassemblent les leçons apprises et nous suggérons des perspectives futures.

Cette thèse fournit une compréhension globale des avantages apportés par la restructuration de la gestion des stocks dans le but d’améliorer la performance durable des entreprises. Nos résultats nous permettent de placer la gestion des stocks comme une approche complémentaire à l’atténuation des émissions et au contrôle des coûts. Les politiques de gestion des stocks doivent être adaptées au besoin pour faire face à des politiques environnementales et pour les transformer en opportunités. En fin de compte, cette restructuration permettra de : 1) donner plus de flexibilité à l’entreprise pour répondre aux incertitudes supplémentaires générées par les considérations environnementales, 2) équilibrer les capacités de production, la demande et les exigences environnementales, et 3) exploiter le potentiel du marché du carbone afin de maximiser le profit à long terme tout en minimisant les effets environnementaux des processus de production. En outre, nos résultats présentent de multiples implications pratiques. Tout d’abord, les décideurs peuvent prévoir les situations menaçantes et réagir à temps. Deuxièmement, les législateurs peuvent profiter de nos résultats pour définir des niveaux de contrôle plus appropriés. Enfin, les régions avec des entreprises à haut niveau d’émissions en carbone bénéficieraient d’une réduction de l’impact environnemental des activités de fabrication.

Type de document: Mémoire ou thèse (Thèse de doctorat électronique)
Renseignements supplémentaires: "Manuscript-based thesis presented to École de technologie supérieure in partial fulfillment of the requirements for the degree of doctor of philosophy". Bibliographie : pages 165-176.
Mots-clés libres: Gestion des stocks Aspect de l'environnement. Logistique (Organisation) Aspect de l'environnement. Production Planification Aspect de l'environnement. Échange de droits d'émission (Environnement) chaînes d’approvisionnement durables, développement durable, système de plafonnement et d’échange de droits d’émission
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de mémoire/thèse
Paquet, Marc
Co-directeurs de mémoire/thèse:
Co-directeurs de mémoire/thèse
Chaabane, Amin
Programme: Doctorat en génie > Génie
Date de dépôt: 23 janv. 2017 21:07
Dernière modification: 23 janv. 2017 21:07
URI: http://espace.etsmtl.ca/id/eprint/1800

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